Digitale Schaltungstechnik

Digital Schaltungsentwicklung

Neben der Weiterentwicklung der Prozessoren für Home-Pc's ist auch die Entwicklung im allgemeinen Micro-Prozessor Bereich nicht stehengeblieben.
So ist es heute möglich, ohne grossen Aufwand an Entwicklungssystemen, Microprozessoren für Aufgaben zu verwenden, die bis vor kurzem nur mit wesentlich grösserem Aufwand an Hardware und weitaus höheren Entwicklungskosten machbar waren.

Eine stark vereinfachte Übersicht über die Arbeitsweise eines modernen Mikroprozessors zeigt das folgende Schaubild.

Die Programmierung des Prozessors erfolgt in der Regel vom PC aus über ein Interface des Herstellers. Der Programmspeicher besteht bei vielen modernen Prozessoren aus einem prozessorinternen Flash-RAM. Dieser Baustein ist mehrfach (ca. 1000 mal) beschreibbar und behält seine Programmdaten auch nach dem Ausschalten.
Die mehrfache Beschreibbarkeit ist ein grosser Vorteil, da man bei einem Softwareupdate keinen Austausch des Prozessors mehr vornehmen muss, sondern das neue Programm direkt in die vorhandene Anwendung senden kann.
( ISP = In System Programmable )
Zusätzlich ist man mit ISP bereits im Teststadium in der Lage, Softwaremodule am Entwicklungs-Projekt zu testen und zu vervollkommnen.

Durch die fortschreitende Miniaturisierung werden heute in Microprozessoren auch viele wichtige periphere Module mit integriert.
So kann man z.B. mit eingebauten A/D Wandlern direkt analoge Sensordaten verarbeiten und über Pulsweitenmodulatoren Leistungshalbleiter ansteuern.

Als Beispiel für eine konkrete Anwendung sei hier kurz eine Auftragsarbeit des Ingenieurbüros gezeigt.

Handverladeterminal für eine Siloverladung

Zu leisten war:

• Menueführung
• Ablaufsteuerung mit 2 unabhängigen Kontakten
• Einstellung von 6 Signalzeiten mit Menue bzw. Parametrierung;
• Signalzeitengenauigkeit von 1/100 s im Intervall von 0,1s bis 1000s Schaltzeit
• Abbruch des Programmablaufs muss jederzeit möglich sein
• Passwortschutz vor der Parametereingabe

Zu Verfügung stand:

• 4x5 Matrixtastatur
• 1*16 LCD-Diplay
• Der Platz einer Eurokarte

Ein Maus-Klick auf das nächste Bild zeigt die fertige Realisation.

Die Umsetzung erfolgte mit Hilfe eines Atmel AVR 8515 Microprozessors und einem zusätzlichen Timerbaustein, der über einen 2-Draht Bus abgefragt wurde. Dank der grossen Zahl verfügbarer Ein u. Ausgänge des Micro-Prozessors war es möglich, die Tastatur, das Display, die Steuerung der Relais, und einige Zusatzfunktionen ohne weitere Module mit dem Prozessor zu verbinden.

Analoge Schaltungsentwicklung

Die Digitalisierung schreitet sowohl in der leitungsgebundenen, als auch in der leitungsfreien Nachrichtentechnik weiter fort.
Die Informationsübertragung wird in naher Zukunft fast überall digitalisiert von statten gehen.
Dies hätte vor 30 Jahren sicherlich niemand zu prognostizieren gewagt. Die Vorteile der nahezu vollkommenen Unabhängigkeit vom allgegenwärtigen Rauschen und dazu die Möglichkeit einer wirksamen Kontrolle des Signals auf Übertragungsfehler haben der Digitaltechnik die Türen geöffnet.

Trotzdem ist die Analogtechnik in einigen Bereichen der Nachrichtentechnik nach wie vor unabdingbar. Grund dafür ist das analoge Verhalten fast aller natürlicher Prozesse und unsere menschlichen Sinnesorgane, die mit einem Bitmuster (noch) nicht viel anfangen können.

Das Entwicklungspotential des Ingenieurbüros umfasst insbesondere folgende Bereiche der Analogtechnik:

	Verstärker: • rauscharme Kleinsignalverstärker(z.B. medizinische Bereiche, Signalerfassung etc.) • OP-Schaltungsdesign für unterschiedliche Anwendungen(z.B. Anpassungen, Kabeltreiber etc.)

	Filter: • passive Filter für Audio-Anwendungen (Frequenzweichen, Kabelfilter, Entstörungen etc.)

	Regler: • aktive Filter u. Regler für technische Aufgaben

Durch die Verbindung von Analogtechnik und moderner Digitaltechnik ist das Ingenieurbüro in der Lage, auch ungewöhnliche Entwicklungs-Projekte zu erledigen.

Das Ingenieurbüro gibt Ihnen jederzeit diskret Auskunft über Machbarkeit und Entwicklungszeit Ihres Vorhabens.

Kontakt